1.量子自旋液体新证据发现

2.电子堆叠新技术造出多层芯片

3.哈工大深圳校区张民教授当选国际计算语言学学会会士

4.中山大学光子感知团队在国际顶级光学期刊《Laser & Photonics Review》发文

5.华南理工大学陈荣盛教授课题组在微电子器件领域顶级会议IEDM发表论文

1.量子自旋液体新证据发现

用中子对自旋液体进行激发（示意图）。图片来源：科学消息网

科技日报北京12月16日电 （记者刘霞）一个由瑞士、美国、法国等多国科学家组成的国际团队宣布，他们在锡酸铈材料发现了量子自旋液体的新证据。这一发现有望促进基础物理学和量子计算领域取得新突破。相关论文发表于《自然·物理学》杂志。

量子力学理论认为，电子拥有“自旋”的性质，这意味着其行为类似微小的条形磁铁。当电子相互作用时，它们的“自旋”会对齐或反对齐（沿相反方向对齐）。但在某些材料（如锡酸铈）内，这种对齐/反对齐可能被破坏。这种现象被称为磁阻挫，可能产生量子自旋液体等有趣的量子现象。不过，尽管名字中带有“液体”二字，这种现象可在包括固体在内的多种物质状态中表现出来。

早在1973年，诺贝尔物理学奖得主菲利普·沃伦·安德森就提出了量子自旋液体的概念。这种特殊物质状态的主要特征是：即使冷却到绝对零度（-273℃），其内部电子的自旋仍保持无序状态。因为随着材料冷却，自旋方向会持续波动。

研究团队表示，量子自旋液体对于模拟宇宙中光和粒子之间的相互作用具有重要意义，但证明其存在极具挑战性。在最新研究中，他们利用中子散射等先进实验手段以及理论模型，首次观察到了这种物质状态。

团队表示，中子散射是分析磁体自旋行为的有力工具。他们在法国格勒诺布尔劳厄-朗之万研究所的一台专业光谱仪上进行了中子散射实验，获得了分辨率极高的数据，并通过理论分析，发现了量子自旋液体存在的证据。

这一最新成果将帮助人们在由材料内电子自旋构成的“宇宙”中，寻找其他类似磁单极子的粒子。磁单极子只有一个磁极，就像电子只携带一个负电荷一样。这些发现将加深人类对宇宙以及物质在最小尺度上如何运作的理解。

2.电子堆叠新技术造出多层芯片

美国麻省理工学院团队在最新一期《自然》杂志上介绍了一种创新的电子堆叠技术。该技术能显著增加芯片上的晶体管数量，从而推动人工智能（AI）硬件发展更加高效。通过这种新方法，团队成功制造出了多层芯片，其中高质量半导体材料层交替生长，直接叠加在一起。

随着计算机芯片表面容纳晶体管数量接近物理极限，业界正在探索垂直扩展——即通过堆叠晶体管和半导体元件到多个层次上来增加其数量，而非继续缩小单个晶体管尺寸。这一策略被形象地比喻为“从建造平房转向构建高楼大厦”，旨在处理更多数据，实现比现有电子产品更加复杂的功能。

然而，在实现这一目标的过程中遇到一个关键障碍：传统上，将硅片作为半导体元件生长的主要支撑平台，体积庞大且每层都需要包含厚厚的硅“地板”，这不仅限制了设计灵活性，还降低了不同功能层之间的通信效率。

为了解决这个问题，工程师们开发了一种新的多层芯片设计方案，摒弃了对硅基板的依赖，并确保操作温度保持在较低水平以保护底层电路。这种方法允许高性能晶体管、内存以及逻辑元件可以在任何随机晶体表面上构建，而不再局限于传统的硅基底。没有了厚重的硅“地板”，各半导体层之间可以更直接地接触，进而改善层间通信质量与速度，提升计算性能。

这项技术有望用于制造笔记本电脑、可穿戴设备中的AI硬件，其速度和功能性将媲美当前的超级计算机，并具备与实体数据中心相匹配的数据存储能力。这项突破为半导体行业带来了巨大潜力，使芯片能够超越传统限制进行堆叠，极大提升了人工智能、逻辑运算及内存应用的计算能力。

这项技术的出现，称得上是半导体行业的一个重要里程碑。其不仅突破了现有材料和技术的限制，还预示着未来AI硬件可能实现的巨大飞跃——你手中的笔记本电脑速度和功能甚至可与当今超算相匹敌。这不仅是对消费电子产品的升级，更是对整个信息处理范式的革新，有望开启一个计算资源更加普及且效能更高的时代。

3.哈工大深圳校区张民教授当选国际计算语言学学会会士

12月11日，国际计算语言学学会（Association for Computational Linguistics, ACL）公布2024年度新增选会士（Fellow）名单，全球共有9位学者获此殊荣。我校深圳校区计算与智能研究院院长张民教授因其在机器翻译和自然语言分析领域的卓越成就和对中国、东南亚自然语言处理技术快速发展与持续服务作出的重要贡献，成为2024年度当选ACL Fellow的唯一一位中国学者。

张民教授长期从事自然语言处理、机器翻译和大模型方面的研究，是深圳市“鹏城孔雀团队”负责人，深圳市大模型智能与安全重点实验室主任，国家级高层次人才，国务院特殊津贴专家。发表中国计算机学会（CCF）A/B类会议和期刊论文200余篇，出版施普林格（Springer）专著2部，主编英文论著（论文集）16本，获省部级和国家一级学会科技进步奖5项，多次获得国内外顶级学术会议最佳论文。担任本领域10余本国内外期刊编委，中国中文信息学会大模型与生成专委会主任，ACL中文处理特别兴趣组（ACL-SIGHAN）主席，亚洲自然语言处理联合会（AFNLP）秘书长（候任副主席），亚太语言、信息与计算国际会议（PACLIC）国际咨询委员会委员。张民教授负责的深圳校区计算与智能研究院团队包括40余位中青年学者，聚焦大模型计算智能与安全技术开展研究，自主研发的“立知”系列多语言大模型是国内拥有完全自主知识产权的大模型之一，获得工信部和国家网信办认证，并在多个领域成功得到落地应用。

以自然语言理解和生成为研究对象的“自然语言处理”是人工智能最重要的研究方向之一，是大语言模型的理论基础，被誉为“人工智能皇冠上的明珠”。成立于1962年的ACL是该领域在世界上最有影响力和最具活力的国际学术组织，会员遍布62个国家和地区，代表了该领域的国际最高水平。ACL会士于2011年设立，每年评选一次，旨在表彰该领域具有杰出学术成就、教育成就和为学会作出突出贡献的科学家和工程技术人员。

4.中山大学光子感知团队在国际顶级光学期刊《Laser & Photonics Review》发文

近日，微电子科学与技术学院朱璐副教授带领团队在国际顶级光学期刊《Laser & Photonics Reviews》(中科院1区top)发表题为《2D/Quasi-2D/3D CsPbIxBr3–x Vertical Heterostructures for High-Performance Infrared-Blind Visible-Light Photodetectors Towards Imaging Application》的研究论文。我院朱璐副教授和黄展锋助理教授为共同通讯作者，硕士生梁鹰为学生第一作者。

硅基光探测器的固有近红外响应会导致不必要的背景噪声，削弱其在可见光应用中的性能。具有~720 nm吸收截止波长的全无机钙钛矿CsPbIxBr3–x是红外盲可见光光探测器件的理想活性层材料。然而，其较差的相位稳定性和多晶薄膜表面的高缺陷密度显著影响器件性能。在CsPbIxBr3–x上构建低维/三维异质结构是同时解决稳定性和缺陷问题的有效方法。

为此，光子感知团队提出了一种简便且通用的策略，通过PEABr两步表面处理，成功构建了二维PEA2PbI2Br2/准二维PEA2CsPb2I5Br2/三维CsPbIxBr3–x异质结结构。第一步的PEABr处理有利于二甲基铵碘化物的挥发，提高了相位稳定性。第二步加入强极性甲醇溶液，PEABr可以与富含PbIxBr2–x的表面反应，形成低维/三维钙钛矿异质结构。基于异质结构的光探测器在光二极管型光电探测器中表现出优异的性能和增强的稳定性，特别是在690 nm时具有84%的外量子效率和3.1 × 10¹² Jones的探测率，以及163 dB的线性动态范围。最后，展示了可见光成像应用。

该研究提供了一种通用方法来实现CsPbIxBr3-x异质结结构，推动了红外盲可见光探测应用的发展。

5.华南理工大学陈荣盛教授课题组在微电子器件领域顶级会议IEDM发表论文

美国当地时间12月7日至11日，2024年IEEE 国际电子器件会议（International Electron Devices Meeting，IEDM 2024）在旧金山举行，华南理工大学微电子学院陈荣盛教授课题组在会议上发表了题为“High Performance 3D ITZO DGTFTs and Their Application in Wearable Pulse Sensors”（《高性能3D ITZO双栅薄膜晶体管及其在可穿戴脉搏传感器的应用》）的研究论文。第一作者、微电子学院博士生林德朗在大会现场报告了相关研究成果，通讯作者为陈荣盛教授。该研究工作得到了香港科技大学先进显示与光电子技术国家重点实验室郭海成教授等的指导和支持。这是华南理工大学首次以第一单位在IEDM会议上发表论文。

双栅薄膜晶体管（DGTFTs）是一种在传统薄膜晶体管基础上改进的晶体管结构，具有更好的电学性能和更高的开关速度。此外，由于其可控的阈值电压调节特性，在传感器领域也得到了广泛的应用。该论文展示了陈荣盛教授课题组在金属氧化物双栅型薄膜晶体管的最新研究成果，提出了以正辛基三乙氧基硅烷自组装分子层（OTES-SAMs）作为溅射阻挡层的高介电常数顶栅介质层溅射制备技术以及创新性的立体沟道层结构，成功制备了性能达到国际先进水平的3D ITZO DGTFTs。该DGTFTs还表现出优越的顶栅电容耦合效应、稳定性以及机械柔韧性，使其适用于可穿戴健康监测设备。由其构成的可穿戴脉搏传感器可以探测出人体太阳穴、手腕以及脚踝等多处部位的脉搏波形，结合机器学习，可推断出相应的血压波形，在非侵入式人体生理信号探测领域表现出良好的应用潜力。

3D ITZO DGTFTs的结构、电学性能及其传感测试图

IEDM始于1955年，是国际学术界和产业界公认的微电子器件领域顶级会议，主要报道微电子器件的最新设计、先进制造、物理及建模等方面的最新研究进展，是著名高校、研发机构和产业界领先企业如Intel、TSMC、IMEC等报告其最新研究成果和技术突破的重要平台，在学术界及产业界享有崇高的学术地位和广泛的影响力，被誉为“微电子器件领域的奥林匹克盛会”。